हिमनद गति की आकर्षक दुनिया का अन्वेषण करें, इसके तंत्र, प्रभाव और हमारे ग्रह के लिए इसके महत्व को समझें। विभिन्न प्रकार के हिमनद प्रवाह और जलवायु परिवर्तन तथा भूदृश्य विकास के लिए उनके प्रभावों के बारे में जानें।
हिमनद गति को समझना: एक वैश्विक परिप्रेक्ष्य
हिमनद, बर्फ की विशाल नदियाँ, हमारे ग्रह की गतिशील विशेषताएँ हैं। वे स्थिर खंड नहीं हैं, बल्कि गुरुत्वाकर्षण और पर्यावरणीय परिस्थितियों के प्रति प्रतिक्रिया करते हुए लगातार गतिशील पिंड हैं। पृथ्वी की जलवायु प्रणाली, भूदृश्य के विकास, और जल संसाधनों तथा समुद्र के स्तर में वृद्धि पर जलवायु परिवर्तन के प्रभाव को समझने के लिए हिमनद की गति को समझना महत्वपूर्ण है।
हिमनद क्या है?
हिमनद गति में गहराई से जाने से पहले, यह परिभाषित करना आवश्यक है कि हिमनद क्या है। हिमनद बर्फ, हिम और फिर्न (आंशिक रूप से संकुचित हिम जो कम से कम एक ग्रीष्मकालीन पिघलने के मौसम में बची रही हो) का एक बारहमासी पिंड है जो कई वर्षों में बनता है और अपने स्वयं के वजन के तहत चलता है। हिमनद ऑस्ट्रेलिया को छोड़कर हर महाद्वीप पर, ध्रुवीय क्षेत्रों से लेकर उच्च ऊंचाई वाले पहाड़ों तक पाए जाते हैं।
एक हिमनद की मुख्य विशेषताओं में शामिल हैं:
- आकार और मोटाई: हिमनद आकार में छोटे सर्क हिमनदों से लेकर हजारों वर्ग किलोमीटर को कवर करने वाली विशाल बर्फ की चादरों तक होते हैं और मोटाई में किलोमीटर तक पहुँचते हैं।
- बर्फ का निर्माण: हिमनद की बर्फ समय के साथ हिम के संघनन और पुनर्क्रिस्टलीकरण के माध्यम से बनती है। जैसे-जैसे हिम जमा होता है, यह नीचे की परतों को संकुचित करता है, जिससे हिम के क्रिस्टल घने फिर्न में और अंततः हिमनद की बर्फ में बदल जाते हैं।
- गति: अपने स्वयं के वजन के तहत बहने की क्षमता हिमनदों की एक परिभाषित विशेषता है।
- द्रव्यमान संतुलन: हिमनद संचयन (हिमपात) के माध्यम से द्रव्यमान प्राप्त करते हैं और अपक्षरण (पिघलना, ऊर्ध्वपातन, और हिमस्खलन) के माध्यम से द्रव्यमान खो देते हैं। संचयन और अपक्षरण के बीच का संतुलन यह निर्धारित करता है कि हिमनद आगे बढ़ रहा है, पीछे हट रहा है, या संतुलन में है।
हिमनद गति के तंत्र
हिमनद प्रक्रियाओं के संयोजन के माध्यम से चलते हैं, जिन्हें मोटे तौर पर वर्गीकृत किया गया है:
- आंतरिक विरूपण
- आधारीय फिसलन
आंतरिक विरूपण
आंतरिक विरूपण, जिसे क्रीप (creep) भी कहा जाता है, वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा हिमनद के भीतर बर्फ के क्रिस्टल गुरुत्वाकर्षण के बल के तहत विकृत होते हैं और एक दूसरे से फिसलते हैं। आंतरिक विरूपण की दर कई कारकों से प्रभावित होती है:
- तापमान: गर्म बर्फ ठंडी बर्फ की तुलना में अधिक विकृत होती है। हिमनद के भीतर तापमान प्रवणता आंतरिक विरूपण की दर को प्रभावित करती है, जिसमें गर्म आधारीय बर्फ अधिक आसानी से विकृत होती है।
- बर्फ की मोटाई: ऊपर की बर्फ का वजन बर्फ के क्रिस्टल पर दबाव बढ़ाता है, जिससे विरूपण को बढ़ावा मिलता है। मोटे हिमनदों में अधिक आंतरिक विरूपण दर होती है।
- बर्फ क्रिस्टल अभिविन्यास: बर्फ के क्रिस्टल का अभिविन्यास उस आसानी को प्रभावित करता है जिसके साथ वे विकृत हो सकते हैं। विरूपण के लिए अनुकूल अभिविन्यास में संरेखित बर्फ के क्रिस्टल हिमनद की गति में अधिक योगदान देंगे।
इसे ताश के पत्तों के ढेर की तरह सोचें जिसे बगल से धकेला जा रहा हो; पत्ते एक-दूसरे पर फिसलते हैं। एक हिमनद में, बर्फ के क्रिस्टल पत्तों की भूमिका निभाते हैं।
आधारीय फिसलन
आधारीय फिसलन तब होती है जब हिमनद अपने तल पर फिसलता है। यह प्रक्रिया बर्फ-तल इंटरफेस पर पानी की उपस्थिति से सुगम होती है। पानी का स्रोत हो सकता है:
- दबाव पिघलना: ऊपर की बर्फ का दबाव पानी के पिघलने के बिंदु को कम कर देता है, जिससे आधार पर बर्फ पिघल जाती है।
- भूतापीय गर्मी: पृथ्वी के आंतरिक भाग से गर्मी हिमनद के आधार पर बर्फ पिघला सकती है।
- सतही पिघला हुआ पानी: हिमनद की सतह से पिघला हुआ पानी दरारों और मौलिन (ऊर्ध्वाधर शाफ्ट) के माध्यम से तल तक रिस सकता है।
पानी की उपस्थिति हिमनद और उसके तल के बीच घर्षण को कम करती है, जिससे हिमनद अधिक आसानी से फिसल सकता है। आधारीय फिसलन की दर निम्नलिखित कारकों से प्रभावित होती है:
- पानी का दबाव: उच्च पानी का दबाव घर्षण को कम करता है और फिसलने की दर को बढ़ाता है।
- तल की खुरदरापन: एक चिकना तल आसान फिसलन की अनुमति देता है, जबकि एक खुरदरा तल घर्षण को बढ़ाता है।
- तलछट: तल पर तलछट की उपस्थिति उसके गुणों के आधार पर फिसलन को सुगम या बाधित कर सकती है।
आधारीय फिसलन विशेष रूप से तेजी से बहने वाले हिमनदों और बर्फ की धाराओं के लिए एक महत्वपूर्ण तंत्र है, जो प्रति दिन कई मीटर की दर से आगे बढ़ सकते हैं।
हिमनद प्रवाह के प्रकार
जबकि आंतरिक विरूपण और आधारीय फिसलन हिमनद की गति के मौलिक तंत्र हैं, हिमनद अपनी विशेषताओं और पर्यावरणीय परिस्थितियों के आधार पर विभिन्न प्रवाह व्यवहार प्रदर्शित करते हैं। इनमें शामिल हैं:
- स्तरीय प्रवाह
- प्लग प्रवाह
- विस्तार और संपीड़न प्रवाह
- हिमनद उछाल
स्तरीय प्रवाह
स्तरीय प्रवाह तब होता है जब बर्फ की परतें बिना मिश्रण के एक-दूसरे पर सुचारू रूप से फिसलती हैं। इस प्रकार का प्रवाह अपेक्षाकृत कम प्रवाह दर वाले ठंडे हिमनदों में विशिष्ट है। स्तरीय प्रवाह का वेग प्रोफ़ाइल ऐसा होता है कि तल के साथ घर्षण के कारण आधार पर बर्फ सतह पर बर्फ की तुलना में अधिक धीरे-धीरे चलती है।
प्लग प्रवाह
प्लग प्रवाह तब होता है जब पूरा हिमनद महत्वपूर्ण आंतरिक विरूपण के बिना एक ही खंड के रूप में चलता है। इस प्रकार का प्रवाह अपेक्षाकृत चिकने तल और उच्च जल दबाव वाले हिमनदों में आम है। प्लग प्रवाह का वेग प्रोफ़ाइल स्तरीय प्रवाह की तुलना में अधिक समान होता है, जिसमें सतह और आधार पर बर्फ समान गति से चलती है।
विस्तार और संपीड़न प्रवाह
विस्तार और संपीड़न प्रवाह उन क्षेत्रों में होता है जहां हिमनद के तल का ढलान बदलता है। जिन क्षेत्रों में तल का ढलान बढ़ता है (विस्तार प्रवाह), हिमनद खिंचता और पतला होता है। जिन क्षेत्रों में तल का ढलान घटता है (संपीड़न प्रवाह), हिमनद संकुचित और मोटा होता है। ये प्रवाह पैटर्न विस्तार वाले क्षेत्रों में दरारें (बर्फ में गहरी दरारें) और संपीड़न वाले क्षेत्रों में ओगिव्स (हिमनद की सतह पर बंधी हुई पैटर्न) बना सकते हैं।
दरारें वहाँ बनती हैं जहाँ बर्फ में तन्यता तनाव उसकी ताकत से अधिक हो जाता है। वे पर्वतारोहियों और शोधकर्ताओं के लिए खतरनाक हो सकते हैं।
हिमनद उछाल
हिमनद उछाल हिमनद प्रवाह में तेजी से त्वरण की अवधि होती है, जिसके दौरान एक हिमनद प्रति दिन दसियों या सैकड़ों मीटर की गति से आगे बढ़ सकता है। उछाल आमतौर पर हिमनद के तल पर पानी के दबाव के निर्माण से शुरू होते हैं, जो घर्षण को कम करता है और हिमनद को तेजी से फिसलने देता है। उछाल को ट्रिगर करने वाले सटीक तंत्र अभी भी जांच के दायरे में हैं, लेकिन पानी की आपूर्ति, तल की स्थलाकृति और बर्फ की मोटाई में परिवर्तन जैसे कारकों की भूमिका मानी जाती है।
सबसे अच्छी तरह से प्रलेखित उछाल-प्रकार के हिमनदों में से एक अलास्का में वैरिएगाटेड ग्लेशियर है, जिसने दशकों की निष्क्रियता के बाद 1995 में एक बड़ा उछाल अनुभव किया। इस उछाल के परिणामस्वरूप हिमनद की ज्यामिति और प्रवाह पैटर्न में महत्वपूर्ण परिवर्तन हुए।
हिमनद गति को प्रभावित करने वाले कारक
कई कारक हिमनद की गति की दर और शैली को प्रभावित करते हैं। इनमें शामिल हैं:
- जलवायु
- स्थलाकृति
- भूविज्ञान
- हिमनद का आकार और मोटाई
जलवायु
जलवायु हिमनद की गति का प्राथमिक चालक है। तापमान और वर्षा में परिवर्तन एक हिमनद के द्रव्यमान संतुलन को प्रभावित करते हैं, जो बदले में इसकी प्रवाह दर को प्रभावित करता है। गर्म तापमान से पिघलने में वृद्धि होती है और संचयन कम होता है, जिससे हिमनद पतले होते हैं और पीछे हटते हैं। इसके विपरीत, ठंडे तापमान और बढ़ी हुई वर्षा से संचयन में वृद्धि होती है और हिमनद आगे बढ़ता है।
जलवायु परिवर्तन के प्रभाव दुनिया भर में महसूस किए जा रहे हैं। उदाहरण के लिए, हिमालय के हिमनद, जिन्हें अक्सर "एशिया के जल मीनार" कहा जाता है, बढ़ते तापमान के कारण तेजी से पिघल रहे हैं। इसका क्षेत्र में जल संसाधनों और कृषि पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।
स्थलाकृति
जिस भूमि पर हिमनद बहता है उसकी स्थलाकृति उसकी गति को प्रभावित करती है। खड़ी ढलानें तेज प्रवाह दर को बढ़ावा देती हैं, जबकि कोमल ढलानें प्रवाह को धीमा कर देती हैं। जिस घाटी या बेसिन में हिमनद स्थित है उसका आकार भी उसके प्रवाह पैटर्न को प्रभावित करता है। घाटी में संकुचन हिमनद को तेज कर सकता है, जबकि चौड़े क्षेत्र इसे धीमा कर सकते हैं।
एक घाटी हिमनद जो खड़ी पहाड़ी दीवारों के भीतर सीमित है और एक बर्फ की चादर जो अपेक्षाकृत समतल मैदान पर फैल रही है, के बीच के अंतर पर विचार करें। खड़ी ढलान के कारण घाटी हिमनद आमतौर पर तेज प्रवाह दर प्रदर्शित करेगा।
भूविज्ञान
हिमनद के तल का भूविज्ञान आधारीय फिसलन की दर को प्रभावित करता है। एक चिकना, अभेद्य तल तेज फिसलन को बढ़ावा देता है, जबकि एक खुरदरा, पारगम्य तल इसे धीमा कर देता है। तल पर तलछट की उपस्थिति भी उसके गुणों के आधार पर फिसलने की दर को प्रभावित कर सकती है। उदाहरण के लिए, कुछ प्रकार के तलछट (जैसे नरम मिट्टी) आसानी से विकृत हो सकते हैं और हिमनद को अधिक आसानी से फिसलने देते हैं।
हिमनद का आकार और मोटाई
बड़े, मोटे हिमनद आमतौर पर छोटे, पतले हिमनदों की तुलना में तेजी से चलते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि बर्फ का वजन बर्फ के क्रिस्टल पर दबाव बढ़ाता है, आंतरिक विरूपण को बढ़ावा देता है, और तल पर पानी का दबाव, आधारीय फिसलन को बढ़ावा देता है।
हिमनद गति का प्रभाव
हिमनद की गति का भूदृश्य, जलवायु और मानव समाजों पर गहरा प्रभाव पड़ता है।
- भूदृश्य विकास
- जलवायु विनियमन
- जल संसाधन
- प्राकृतिक खतरे
भूदृश्य विकास
हिमनद अपरदन और निक्षेपण के शक्तिशाली कारक हैं। जैसे-जैसे वे चलते हैं, वे घाटियों को तराशते हैं, पहाड़ों को आकार देते हैं, और बड़ी मात्रा में तलछट का परिवहन करते हैं। हिमनद अपरदन विशिष्ट भू-आकृतियाँ बनाता है जैसे:
- U-आकार की घाटियाँ
- सर्क (कटोरे के आकार के गड्ढे)
- अरेत (तीक्ष्ण कटक)
- हॉर्न (पिरामिड शिखर)
- धारियाँ (आधारशिला पर खरोंच)
हिमनद निक्षेपण भू-आकृतियाँ बनाता है जैसे:
- मोरेन (हिमनद के किनारों पर जमा तलछट के कटक)
- एस्कर (हिमनद के नीचे पिघले पानी की धाराओं द्वारा जमा तलछट के सर्पिल कटक)
- केम (हिमनद की सतह पर जमा तलछट के टीले)
- आउटवॉश मैदान (हिमनद के मुहाने से परे पिघले पानी की धाराओं द्वारा जमा तलछट के समतल क्षेत्र)
नॉर्वे के फ्योर्ड पिछली हिमयुगों के दौरान हिमनदों द्वारा बनाई गई U-आकार की घाटियों का एक उत्कृष्ट उदाहरण हैं। उत्तरी अमेरिका की महान झीलें भी हिमनद अपरदन द्वारा बनाई गई थीं।
जलवायु विनियमन
हिमनद पृथ्वी की जलवायु को विनियमित करने में एक भूमिका निभाते हैं। उनकी चमकीली सतहें सूर्य के प्रकाश को वापस अंतरिक्ष में परावर्तित करती हैं, जिससे ग्रह को ठंडा रखने में मदद मिलती है। वे बड़ी मात्रा में पानी भी संग्रहीत करते हैं, जो धारा प्रवाह को नियंत्रित कर सकता है और सूखे से बचाने में मदद कर सकता है।
हालांकि, जैसे-जैसे जलवायु परिवर्तन के कारण हिमनद पिघलते हैं, वे समुद्र के स्तर में वृद्धि में योगदान करते हैं और अंतरिक्ष में परावर्तित सूर्य के प्रकाश की मात्रा को कम करते हैं, जो वार्मिंग को और तेज कर सकता है।
जल संसाधन
हिमनद दुनिया के कई क्षेत्रों के लिए मीठे पानी का एक महत्वपूर्ण स्रोत हैं। हिमनदों से पिघला हुआ पानी पीने, सिंचाई और जलविद्युत के लिए पानी प्रदान करता है। हालांकि, जैसे-जैसे जलवायु परिवर्तन के कारण हिमनद सिकुड़ते हैं, इस पानी की उपलब्धता को खतरा है।
दक्षिण अमेरिका के एंडीज पहाड़ों में, कई समुदाय अपनी जल आपूर्ति के लिए हिमनद के पिघले पानी पर निर्भर हैं। इस क्षेत्र में हिमनदों के सिकुड़ने से पानी की कमी और जल संसाधनों पर संघर्ष हो रहा है।
प्राकृतिक खतरे
हिमनद की गति प्राकृतिक खतरे भी पैदा कर सकती है। हिमनद उछाल विनाशकारी बाढ़ को ट्रिगर कर सकता है, जिसे जोकुलह्लौप (jökulhlaups) के रूप में जाना जाता है। ये बाढ़ नीचे की ओर के क्षेत्रों में बाढ़ ला सकती है, जिससे व्यापक क्षति और जान-माल का नुकसान हो सकता है।
आइसलैंड में ग्रिम्सवोटन ज्वालामुखी वत्नाजोकुल बर्फ की टोपी के नीचे स्थित है। ग्रिम्सवोटन के विस्फोट बड़ी मात्रा में बर्फ पिघला सकते हैं, जिससे जोकुलह्लौप उत्पन्न हो सकते हैं जो नीचे की ओर के बुनियादी ढाँचे और समुदायों के लिए खतरा पैदा कर सकते हैं।
हिमनद गति की निगरानी
हिमनदों की गतिशीलता और जलवायु परिवर्तन के प्रति उनकी प्रतिक्रिया को समझने के लिए हिमनद की गति की निगरानी करना आवश्यक है। हिमनद की गति की निगरानी के लिए कई तकनीकों का उपयोग किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:
- उपग्रह रिमोट सेंसिंग
- जमीनी सर्वेक्षण
- जीपीएस माप
- टाइम-लैप्स फोटोग्राफी
उपग्रह रिमोट सेंसिंग
उपग्रह रिमोट सेंसिंग बड़े क्षेत्रों में हिमनद की गति की निगरानी के लिए एक लागत प्रभावी और कुशल तरीका प्रदान करता है। उपग्रह इमेजरी का उपयोग हिमनद के विस्तार, प्रवाह वेग और सतह की ऊंचाई में परिवर्तन को ट्रैक करने के लिए किया जा सकता है। इंटरफेरोमेट्रिक सिंथेटिक एपर्चर रडार (InSAR) हिमनद की गति को मापने के लिए एक विशेष रूप से उपयोगी तकनीक है, क्योंकि यह उच्च परिशुद्धता के साथ पृथ्वी की सतह में सूक्ष्म परिवर्तनों का पता लगा सकती है।
जमीनी सर्वेक्षण
जमीनी सर्वेक्षण में टोटल स्टेशन और थियोडोलाइट जैसे सर्वेक्षण उपकरणों का उपयोग करके हिमनद की गति का प्रत्यक्ष माप करना शामिल है। ये माप हिमनद प्रवाह दर और विरूपण पैटर्न पर अत्यधिक सटीक डेटा प्रदान कर सकते हैं। हालांकि, जमीनी सर्वेक्षण श्रम-गहन होते हैं और दूरस्थ और खतरनाक वातावरण में आयोजित करना चुनौतीपूर्ण हो सकता है।
जीपीएस माप
जीपीएस (ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम) माप हिमनद की गति को ट्रैक करने का एक अपेक्षाकृत आसान और सटीक तरीका प्रदान करते हैं। जीपीएस रिसीवर को हिमनद की सतह पर रखा जा सकता है और समय के साथ उनकी स्थिति को ट्रैक करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। जीपीएस रिसीवर से एकत्र किए गए डेटा का उपयोग हिमनद प्रवाह वेग और विरूपण दर की गणना के लिए किया जा सकता है।
टाइम-लैप्स फोटोग्राफी
टाइम-लैप्स फोटोग्राफी में समय के साथ एक हिमनद की तस्वीरों की एक श्रृंखला लेना शामिल है। तस्वीरों की तुलना करके, हिमनद की गति को देखना और हिमनद के विस्तार और सतह की विशेषताओं में परिवर्तन को ट्रैक करना संभव है। टाइम-लैप्स फोटोग्राफी जनता को शामिल करने और हिमनदों पर जलवायु परिवर्तन के प्रभावों के बारे में जागरूकता बढ़ाने के लिए एक मूल्यवान उपकरण हो सकती है।
निष्कर्ष
हिमनद की गति एक जटिल और आकर्षक घटना है जो हमारे ग्रह को आकार देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। हिमनद की गति के तंत्र, इसे प्रभावित करने वाले कारकों, और भूदृश्य, जलवायु और मानव समाजों पर इसके प्रभाव को समझना जलवायु परिवर्तन द्वारा उत्पन्न चुनौतियों का सामना करने और जल संसाधनों का स्थायी रूप से प्रबंधन करने के लिए आवश्यक है।
जैसे-जैसे जलवायु परिवर्तन के जवाब में हिमनद पिघलते और पीछे हटते जा रहे हैं, उनकी गति की निगरानी करना और भविष्य के लिए इसके प्रभावों को समझना पहले से कहीं अधिक महत्वपूर्ण है।
वैज्ञानिक अनुसंधान, तकनीकी प्रगति और सार्वजनिक जुड़ाव के संयोजन का उपयोग करके, हम हिमनद की गति की गहरी समझ प्राप्त कर सकते हैं और हमारे ग्रह के लिए एक अधिक स्थायी भविष्य की दिशा में काम कर सकते हैं।
अतिरिक्त पठन
- Paterson, W. S. B. (1994). *हिमनदों का भौतिकी* (तीसरा संस्करण)। बटरवर्थ-हाइनमैन।
- Benn, D. I., & Evans, D. J. A. (2010). *हिमनद और हिमनदीकरण* (दूसरा संस्करण)। हॉडर एजुकेशन।